Пористые микрочастицы предотвратят побочные эффекты при лечении дерматита и других кожных болезней

Ученые предложили доставлять в кожу лекарства от дерматозов с помощью пористых частиц на основе карбоната кальция. Эксперименты на лабораторных животных показали, что такой способ доставки позволяет длительно — в течение недели — высвобождать препарат небольшими дозами. Это позволит избежать побочных эффектов, например истончения кожи, которое часто наблюдается при использовании обычных мазей. Результаты исследования, поддержанного грантом Президентской программы Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в Journal of Materials Chemistry B.

Воспалительные дерматозы — заболевания кожи, — к которым относятся псориаз, экзема и дерматит, широко распространены среди населения во всем мире. Часто для их лечения используют глюкокортикоиды — гормональные препараты в виде мазей или кремов, обладающие сильным противовоспалительным действием. Однако длительное использование таких мазей и кремов приводит к побочным эффектам — истончению кожи, акне, появлению сосудистых сеточек и другим последствиям. Кроме того, согласно статистике, почти половина пациентов с псориазом отказываются применять мази из-за того, что они пачкают одежду и не всегда удобны в использовании. Поэтому ученые ищут новые системы доставки глюкокортикоидов, которые бы обеспечили точечное и постепенное высвобождение препарата в очаге воспаления.

Исследователи из Саратовского национального исследовательского государственного университета имени Н.Г. Чернышевского (Саратов) предложили использовать в качестве носителя глюкокортикоидов пористые частицы на основе карбоната кальция — вещества, из которого состоят, например, обычный мел и мрамор. Этот материал биосовместим, поэтому может использоваться в составе лекарственного средства. Благодаря пористой структуре, в него можно «загрузить» довольно большие концентрации действующего вещества (в сотни раз выше, чем в мазях и кремах). Еще одно важное свойство частиц из пористого карбоната кальция состоит в том, что они стабильны при низкой влажности (в частности, в обычных комнатных условиях), но медленно деградируют при контакте с водой. Это позволит заключенному в такую матрицу лекарству постепенно высвобождаться в окружающие ткани после его доставки в кожу. Все эти свойства дадут возможность применять предлагаемую лекарственную форму в небольших дозах и снизить риск побочных эффектов.

Авторы синтезировали частицы карбоната кальция из коммерчески доступных реактивов. Глюкокортикоид в них «вмораживали» из раствора при -20°С. Такой подход позволил добиться равномерного включения препарата в поры карбоната кальция.

В первую очередь авторы подтвердили биосовместимость полученных микрочастиц в экспериментах на фибробластах — клетках, входящих в состав кожи. Далее ученые оценили действие частиц с препаратом на лабораторных крысах. Для этого здоровым животным на участки кожи на спине нанесли суспензию носителей, после чего подействовали на эти места терапевтическим ультразвуком. Такая обработка помогла частицам проникнуть в волосяные фолликулы. Накопление носителей с препаратом в этих придатках кожи очень важно, поскольку оно гарантирует доставку глюкокортикоидов к местам локализации клеток-мишеней. Кроме того, резервуар волосяных фолликулов обеспечивает «хранение» частиц с лекарством в коже в течение длительного времени.

За поведением частиц в коже животных наблюдали семь дней с помощью оптической когерентной томографии. Эксперимент показал, что носители постепенно деградируют в волосяных фолликулах, и спустя неделю после процедуры в коже совсем не остается частиц. За это время все носители разлагаются, а препарат полностью выходит в окружающие ткани. Равномерное заполнение волосяных фолликулов веществом, транспортируемым такими частицами, авторы подтвердили в другой работе, проведенной с флуоресцентным красителем, распределение которого легко было отследить.

Исследователи отметили, что внешне на коже животных не наблюдалось никаких побочных эффектов, что подтверждает безопасность использованной лекарственной формы.

«Предложенные нами носители способны не только эффективно доставлять препарат, но и обеспечивать длительное терапевтическое действие, что потенциально позволит сократить частоту применения лекарства и его концентрации. В дальнейшем мы планируем точно определить необходимые для лечения дерматозов дозы и режим приема препарата», — рассказывает участник проекта, поддержанного грантом РНФ, Юлия Свенская, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник лаборатории «Дистанционно управляемые системы для тераностики» Научного медицинского центра СГУ имени Н.Г. Чернышевского.